Fatores Eletricos Qualidade de Imagem

Fatores Eletricos Qualidade de Imagem

Qualidade de Imagem

Um estudo da qualidade ou da técnica radiográfica inclui todos aqueles fatores ou variáveis relacionados à precisão da reprodução das estruturas e tecidos radiografados no filme radiográfico ou em outros receptores de imagem. Alguns destes fatores ou variáveis relacionam-se mais diretamente com o posicionamento radiográfico

Fatores de Exposição

Os três fatores de exposição, quilovoltagem (kVp), miliamperagem (mA) e tempo de exposição (segundos, s), Fig 13, são, respectivamente, os fatores de controle básico para contraste, densidade e definição ou ausência de nitidez.

A quilovoltagem (kVp) controla a qualidade ou a capacidade de penetração do feixe de raios - X e, desta forma, a escala de contraste de uma radiografia. A miliamperagem (mA) e o Tempo (s) são combinados em miliampere segundos (mAs) como o fator primário que controla a quantidade do feixe de raios - X.Portanto, mAs é o fator de controle primário da densidade de uma radiografia. O tempo ou a duração da exposição em segundos (s) ou milissegundos (ms) pode ser modificado em combinação com o mA para controlar o movimento durante a exposição que resulta em perda da definição ou ausência de nitidez da imagem. Portanto, obter aquela exposição ideal descrita para cada projeção ou posição requer uma boa compreensão destas variáveis de exposição que são ajustadas no painel de controle pelo Técnico de Radiologia . Fig 14,15.

Fatores de Qualidade da Imagem

Determinados fatores pelos quais se avalia a qualidade de uma imagem radiográfica, são denominados fatores .de qualidade da imagem. todo Técnico de Radiologia deve compreender estes fatores descritos , de forma que possam ser avaliados, e usados para produzir aquela radiografia de ótima qualidade que é objetivo para todo exame radiográfico. Estes quatro fatores de qualidade da imagem são densidade,contraste, detalhe e distorção.

Densidade

Definição

A densidade radiográfica pode ser descrita como o grau de enegrecimento da radiografia concluída. Quanto maior o grau de enegrecimento maior a densidade e menor a quantidade de luz que atravessará a radiografia quando realizada a vista radiográfica de um negatoscópio ou de um foco de luz.

Fatores de Controle

O fator primário de controle da densidade é o mAs que controla a densidade por meio de controle direto da quantidade de raios emitidos do tubo de raios - X durante uma exposição. Assim, a duplicação do mAs duplicará a quantidade de raios - X emitidos e a densidade. Além do mAs,a distância também é um fator de controle para a densidade radiográfica. A distância afeta a densidade de acordo com a lei do inverso do quadrado da distância. Por exemplo, a duplicação da distância reduzirá a densidade em um quarto. A distância, então, possui um efeito significativo sobre a densidade, mas como geralmente é utilizada uma distância padrão, o mAs torna-se uma variável usada para aumentar ou reduzir a densidade radiográfica.

Regra de Mudança da Densidade

Uma regra geral afirma que o mAs deve ser alterado em no mínimo 30% para que haja uma modificação notável na densidade radiográfica. Portanto, se uma radiografia for subexposta o suficiente para ser inaceitável, um aumento de 30% produziria uma alteração notável, mas não seria suficiente para corrigir a radiografia. Uma boa regra geral sugere que uma duplicação geralmente é a alteração mínima do mAs necessária para corrigir esta radiografia subexposta, Este principio teórico deve ser criteriosamente examinado pelo Técnico de Radiologia de acordo com o rendimento do equipamento por motivos de higiene radiológica afirmamos que o Kilovolt empregado de sempre ser maior que o mAs utilizado no exame

Por exemplo, se uma radiografia da mão feita com 2,5 mAs ficou muito clara ou foi subexposta em um grau de indicou repetição Fig. 10, então o mAs deve ser aumentado para 5 mAs se o kVp e outros fatores não foram alterados Fig. 08. Da mesma forma, uma radiografia superexposta ou muito escura que indica repetição geralmente requer a redução do mAs à metade se outros fatores não são alterados.

Observações Complementares

Para um estudo criterioso do exame deve haver uma densidade adequada na radiografia pronta para estudarmos com precisão aqueles tecidos ou órgãos que estão sendo radiografados. Uma densidade muito pequena (subexposição) ou uma densidade muito grande (superexposição) não visualizará com precisão estes tecidos ou estruturas.

2. Contraste

Definição

O contraste radiográfico é definido como a diferença de densidade em áreas adjacentes de uma radiografia ou outro receptor de imagem.Também pode ser definido como a variação na densidade. Quanto maior esta variação, maior o contraste. Quanto menor esta variação ou menor a diferença entre densidade de áreas adjacentes,. menor o contraste. Isso é demonstrado pela escala graduada na Fig. 06que mostra maiores diferenças de densidades entre áreas adjacentes, portantograndecontraste.

O contraste também pode ser descrito como contraste de longa escala ou curta escala referindo-se à faixa de todas as densidades ópticas desde as partes mais claras até as partes mais escuras da radiografia. Isso é novamente demonstrado nas Figs. 06 e 07, mostrando grande contraste, com maiores diferenças nas densidades adjacentes, e um contraste de escala curta porque há menos graus de densidade diferente.

Objetivo ou Função

O objetivo ou função do contraste é tornar mais visíveis os detalhes anatômicos de uma radiografia. Portanto, o contraste radiográfico ótimo é importante, sendo essencial uma compreensão do contraste na avaliação da qualidade radiográfica. Um contraste menor ou maior não é necessariamente bom ou mau por si só. Por exemplo, um contraste menor com menor diferença entre densidades adjacentes (contraste de longa escala) é mais desejável em determinados exames, tais como radiografias do tórax onde são necessários vários tons de cinza para se visualizarem as marcas pulmonares muito finas. Isso é demonstrado comparando-se as duas radiografias de tórax nas Figs. 06 O tórax com pequeno contraste (escala longa) na Fig. 07 demonstra mais tons de cinza conforme evidenciado pelos tênues contornos das costelas e vértebras visíveis através do coração e das estruturas do mediastino. Estes tons de cinza que delineiam as costelas e as vértebras são menos visíveis através do mediastino na radiografia torácica com grande contraste na Fig.06. Pode ser desejável um maior contraste (escala curta) para demonstrar determinadas estruturas ósseas, onde é necessária maior diferença em densidades adjacentes para visualizar claramente contornos ou bordas, como para os membros superiores ou inferiores. Entretanto, em geral, as radiografias com contraste muito grande (escala curta) freqüentemente fornecem informações insuficientes, e uma radiografia de menor contraste ou de escala longa demonstrando um maior número de diferentes densidades pode fornecer mais informações diagnósticas e, assim, em geral, podem ser mais desejáveis.

Fatores de Controle

O fator de controle primário para contraste é a kVp. A quilovoltagem controla a energia ou a capacidade de penetração do feixe primário. Quanto maior a kVp, maior a energia e mais uniforme é a penetração do feixe de raios - X nas várias densidades de massa de todos os tecidos. Assim, maior kVp produz menor variação na atenuação (absorção diferencial), resultando em menor contraste. A quilovoltagem (kVp) também é um fator de controle secundário da densidade. Maior kVp, resultando em mais raios X e em raios - X de maior energia, fará com que maior energia dos raios X chegue ao filme com um aumento correspondente da densidade geral no plano radiográfico; Uma regra geral simples e prática afirma que um aumento de 15% na kVp produzirá aumento da densidade igual ao produzido pela duplicação do mAs. Assim, na menor faixa de kVp como em 50-70 kVp, um aumento de 8-10 kVp duplicará a densidade geral (equivalente à duplicação do mAs). Na faixa de 80 a 100 kVp, requer um aumento de 12 a 15 kVp para duplicar a densidade. A importância disso está relacionada à proteção radiológica porque, quando a kVp é aumentada, o mAs pode ser significativamente reduzido, resultando em menos radiação para o paciente.

Observações Complementares

Uma regra geral afirma que se deve usar a maior kVp e o menor mAs que proporcionem informação diagnóstica suficiente em cada exame radiográfico. Isto reduzirá a exposição ao paciente e, em geral, resulta em radiografias com boa informação diagnóstica. minimizando a dose o técnico de Radiologia irá contribuir com a minimização da radiação primária local.

3. Detalhe

Definição

O detalhe registrado (algumas vezes denominado definição) pode ser definido como a nitidez das estruturas na radiografia. Esta nitidez dos detalhes da imagem é demonstrada pela clareza de finas linhas estruturais e pelos limites de tecidos ou estruturas visíveis no plano radiográfico. A insuficiência de detalhes é conhecida como borramento ou ausência de nitidez.

Fatores de Controle

A radiografia ideal apresentará boa nitidez da imagem; O movimentoé o maior empecilho para a nitidez da imagem relacionado ao posicionamento; Outros fatores que controlam ou influenciam detalhes são tamanho do ponto focal, DFoFi (Distância Foco-filme) e DOF (Distância Objeto-filme). O uso de menor ponto focal resulta em menor borramento geométrico, portanto em uma imagem mais nítida ou melhores detalhes; Logo, pequeno ponto focal selecionado no painel de controle deve ser usado sempre que possível. Combinado a um pequeno ponto focal, um aumento da DFoFie uma diminuição da DOFresultarão em menor borramento geométrico, que aumentarãoos detalhes.

Dois Tipos de Movimento

Há dois tipos de movimento que influenciam nos detalhes radiográficos: o movimento voluntário e o involuntário.

O movimento voluntário, em virtude da respiração ou do movimento da parte do corpo durante a exposição, pode ser evitado ou, ao menos, minimizado por determinados fatores durante o posicionamento. O uso de blocos de sustentação, sacos de areia ou outros dispositivos de imobilização podem ser usados com eficácia para reduzir o movimento. Estes são mais eficazes para exames dos MMSS ou MMII ; Também são bem utilizadas as faixas de contenção a fim de sustentar os pacientes para exames do tórax ou do abdome em pacientes fracos ou trêmulos, como uma forma de evitar o seu movimento durante a exposição. É mais difícil, se não impossível, controlar completamente omovimento involuntário como aquele decorrente da ação peristáltica de órgãos abdominais. Se houver borramento da imagem em virtude de movimento, é importante ser capaz de determinar pela radiografia se este é devido a movimento voluntário ou involuntário, porque há diferentes formas de controlar estes dois tipos de movimento.

Diferença entre movimento voluntário e involuntário

O movimento voluntário, muito mais fácil de ser evitado, é caracterizado por borramento generalizado de estruturas articuladas,como é evidente na Fig. 12.

É mais difícil controlar o movimento involuntário como aquele decorrente dos movimentos peristálticos , e este pode ser identificado porborramento localizado como demonstrado pelas pequenas setas no quadrante superior esquerdo do abdome Fig. 11. Algumas vezes, determinadas técnicas de relaxamento, ou em alguns casos instruções cuidadosas sobre respiração, podem ajudar a reduzir o movimento involuntário. Entretanto, umtempo de exposiçãocurtoé a melhor e, às vezes, a única forma de minimizar o borramento da imagem devido ao movimento involuntário.

Observações Complementares

Esta situação técnica é solucionada quando se tem o mAs específico para o exame a ser realizado, ex. utilizando um  mAs = 25 ou seja 100 mA multiplicado por 0,25 s com 80 kV , poderemos alterar a técnica aumentando a miliamperagem para 300 mA multiplicando por 0,08 s obteremos um mAs =24 corrigindo o kV para 80 . Uma regra geral para minimizar o borramento da imagem causado por movimento voluntário é sempreutilizar dispositivos de suporte quando necessário; e,para minimizar ambos os tipos de movimento, utilizaruma combinação filme-écran mais rápida e o menor tempo de exposição possível. Como mAX s = mAs, o mA e o tempo (em segundos, s, ou milissegundos, ms) são inversamente proporcionais. Se a mA for duplicada, o tempo pode ser reduzido à metade. Em geral, deve-se usar o maior mA e o menor tempo de exposição possíveis dentro dos limites do equipamento especifico usado. Fig. 09.

Observações Complementares

A perda de detalhes é causada, com maior freqüência, por movimento, seja voluntário ou involuntário, que é basicamente controlado pelo uso de dispositivos de imobilização e pequenos tempos de exposição, O uso do pequeno ponto focal, a menor DOF possível e uma DFoFi maior, também melhora os detalhes registrados ou a definição na radiografia.

4. Distorção

Definição

O quarto fator de qualidade da imagem pelo qual se avalia e descreve a qualidade radiográfica é a distorção, que pode ser definida como arepresentação errada do tamanho ou do formato do objeto, tal como projetada num registro radiográfico. Aampliação, algumas vezes, é relacionada como um fator separado, mas, como é uma distorção do tamanho, pode ser incluída juntamente com a distorção do formato. Portanto, a distorção, seja do formato ou do tamanho, é uma representação errada do objeto verdadeiro e como tal é indesejável. Entretanto,nenhuma radiografia é uma imagem exata da parte do corpo que está sendo radiografada. Isso é impossível porque há sempre algum aumento e/ou distorção devido à DOF (Distância Objeto-filme da Imagem) e à divergência do feixe de raios - X. Portanto, a distorção deve ser minimizada e controlada.

Divergência do Feixe de Raios - X

Este é um conceito básico, porém importante, a ser compreendido em um estudo de posicionamento radiográfico. A divergência do feixe de raios - X ocorre porque os raios - X originam-se de uma fonte estreita no tubo de raios - X e divergem ou espalham-se para cobrir todo o filme ou receptor da imagem Fig.02 ;

O tamanho do feixe de raios - X (tamanho do campo de colimação) é limitado por colimadores ajustáveis que absorvem os raios - X periféricos em quatro lados, assim controlando o tamanho do campo de colimação. Quanto maior o campo de colimação e menor a DFoFi, maior o ângulo de divergência nas margens externas. Isso aumenta o potencial de distorção nestas margens externas. Em geral, apenas o ponto central exato do feixe de raios - X, o raio central (RC), não apresenta divergência quando penetra na parte do corpo e incide no filme a exatamente 90º ou perpendicularao plano do filme de raios - X. Isso resulta na menor distorção possível neste ponto. Todo o restante do feixe de raios - X incide no filme, formando algum outro ângulo que não 9Oº com o ângulo de divergência aumentando até as porções mais externas do feixe de raios - X. A fig. A cima mostra três pontos na parte do corpo (identificadas como A, B e C) projetados no filme. O grau de aumento (aumento no tamanho da imagem) neste exemplo é a distância entre A1 e A2 ou entre B1e B2. (C indica o ponto do RC.) Portanto, devido ao efeito divergente do feixe de raios - X, combinado a, diferenciações da DOF, esta distorção do tamanho é inevitável, e seu efeito bem como outros tipos de distorção do formato devem ser controlados. A divergência do feixe de raios - X combinada ao tamanho do ponto focal cria borramento geométrico devido ao efeito de penumbra

Fatores de Controle

Quatro fatores de controle primário da distorção são:

  1. DfoFi

  2. DOF

  3. Alinhamento do objeto

  4. RC (Raio central).

    1. DFoFi: O efeito da DFoFi (Distância Foco-filme da imagem) na distorção do tamanho é demonstrado na fig. a baixo. Observe que, em uma DFoFi maior, há menor aumentoque em uma DFoFi menor. Esta é a razão básica pela qual as radiografias do tórax são feitas a 180 à 200 cm, e não no mínimo, mais comum de 102 cm. O tamanho do coração é uma consideração importante na radiografia de tórax, e uma DFoFi de 180 ou 200 cm resulta em menor aumento do coração e de outras estruturas dentro do tórax.

DFoFi Mínima 100 cm: Durante vários anos, foi prática comum utilizar 100 cm como a DFoFi-padrão para a maioria dos exames radiográficos. Entretanto, no interesse de reduzir a exposição do paciente e de melhoraros detalhes registrados ou definição, está tornando se mais comum aumentar a DFoFi-padrão para 107, 112 ou 122 cm. Estudos mostraram, por exemplo, que o aumento da DFoFi de 102 para 122cm reduzirá a dose de entrada para o paciente em 12,5%, com uma redução da dose integral (volume tecidual total irradiado) de 11%. Também devido ao princípio de divergência do feixe de raios - Xdescrito acima, este aumento na DFoFi possui o benefício adicional de reduzir o aumento e a distorção, assim reduzindo o borramento geométrico, o que aumenta o detalheregistrado ou definição. Em virtude de alguns técnicos (as) com estatura baixos (as) não conseguirem alcançar o tubo a distâncias DFoFi maiores, e do aumento da mA necessário (aumento de 50% na mudança de 102 para 122 cm), vários departamentos ainda usam a DFoFi-padrão de 100 cm. Também alguns departamentos utilizam uma DFoFi de 112 cm para procedimentos em bandeja de Bucky e 100 cm para exames no tampo da mesa porque a distância entre o tampo da mesa e a bandeja de Bucky é de 8 a 10 cm na maioria dos tampos de mesa do tipo flutuante. Além disso, alguns dos novos tubos de raios - X com ângulos de anodo agudos exigem uma DFoFi maior que 100 cm para cobertura de todo o campo em filmes maiores. Portanto, o DFoFi sugerido é de no mínimo100 cm. O protocolo deverá ser mantido como padrão pelos técnicos de radiologia.

    1. DOF: O efeito da DOF(Distância Objeto-Filme) sobre o aumento ou a distorção do tamanho é claramente ilustrado na Fig. 03.Quanto mais próximo o objeto que está sendo radiografado estiver do filme, menor o aumento e melhor o detalhe ou a definição. Esta é uma vantagem de fazer radiografias dos membros superiores e inferiores no tampo da mesa e não na bandeja de Bucky. (O filme no chassi é colocado sob o paciente no tampo da mesa, e não na bandeja de Bucky.) A bandeja de Bucky na maioria dos tampos de mesa do tipo flutuante está 8-10cm abaixo do tampo da mesa, o que aumenta a DOF. Isso não apenas torna maior o aumento mas tambémdiminui a nitidez da imagem (definição). Tamanho do Ponto Focal e Borramento da Imagem: Paradescrever o princípio da divergência do feixe de raios - X e os fatores de controle da distorção, foi usada uma fonte puntiforme nas ilustrações para a fonte de raios - X no tubo de raios - X. Na verdade, a fonte de raios - X é em uma área no anodo conhecida como ponto focal. O tamanho do ponto focal é determinadopelo tamanho do filamento no catodo e pelo ângulo da área-alvo no anodo. A seleção do pequeno ponto focal em um tubo de raios - X de foco duplo, ou o uso de um tubo de raios - X com anodo de menor ângulo resultará em menor borramento da imagem devido ao efeito de penumbra do borramento geométrico Fig.16 . É mostrado que a penumbra é maior no lado do catodo; O ângulo do anodo édeterminado pelo fabricante do equipamento e, portanto, não é uma variável controlada pelo técnico de radiologia . A seleção do menor ponto focal em um tubo de raios - X de foco fino ou grosso é uma variável controlada pelo técnico de radiologia . Entretanto, mesmo com o menor ponto focal possível, existe alguma penumbra. O efeito deste borramento geométrico é muito aumentado quando a DOF é aumentada ou a DFoFi diminuída. Portanto, um aumento na DOF e uma diminuição na DFoFi não resultam apenas em uma maior distorção do tamanho ou aumento da imagem, mas também aumenta o borramento geral da imagem radiográfica.

    1. Alinhamento do Objeto Oterceiro importante fator de controle da distorção relacionado ao posicionamento é o alinhamento do objeto. Este se refere aoalinhamento ou plano do objeto que está sendo radiografado em relação ao plano do filme de raios - X ou outro receptor de imagem. Se o plano do objeto não está paralelo ao plano do filme, ocorre distorção como demonstrado na Fig. 01.

Dois efeitos são demonstrados quando o objeto não está alinhado corretamente ou não está paralelo ao filme. O primeiro é a distorção através do encurtamento ou redução do tamanho da imagem em comparação com o tamanho do objeto; ou alongamento que é um aumento do tamanho da imagem em comparação com o tamanho do objeto. Quanto maior o ângulo de inclinação do objeto, maior o grau de distorção, Um segundo efeito do alinhamento inadequado do objeto é a distorção das articulações ou das extremidades das estruturas ósseas. Isso é mais bem demonstrado em articulações que envolvem os membros superiores e inferiores. Por exemplo, se um dedo radiografado não está paralelo ao filme, os espaços articulares entre as falanges não serão visualizados como abertos em virtude da superposição das extremidades ósseas , Isso demonstra um importante princípio de posicionamento. O alinhamento correto do objeto (no qual o plano da parte do corpo a ser radiografada encontra-se deve ser o mais paralelo possível ao plano do filme) resultando em menor distorção e espaços articulares mais abertos.

    1. Raio Central (RC) Outroprincípio importante no posicionamento e o quarto fator de controle da distorção é o uso correto do RC. Fig.17 Como se trata do princípio de divergência do feixe de raios - X, apenas o centro exato do feixe de raios - X   interessa para obtenções de melhores imagens, o RC, não apresenta divergência quando projeta  aquela parte do objeto a 90º ou perpendicular ao plano do filme. Portanto, há a menor distorçãopossível no RC, poisos raios - X podem atravessar um espaço articular neste ponto sem impedimento. A distorção aumenta à medida que aumenta o ângulo de divergência do centro do feixe de raios - X para as bordas externas. Portanto, quanto mais próximo do ponto do RC, menor a distorção. Poresse motivo, a centralização correta ou o posicionamento correto do RC é importante na minimização da distorção da imagem. Um exemplo de posicionamento correto do RC para uma projeção AP do joelho é mostrado na Fig. 17.O RC atravessará o espaço articular do joelho com distorção mínima, e o espaço articular deve apresentar-se aberto. A Fig. 17.mostra a centralização correta para uma projeção AP do fêmur na qual o RC está direcionado para a área da porção média do fêmur. Entretanto, a articulação do joelho agora está exposta a raios divergentes (como mostrado pela seta), o que criará distorção das estruturas da articulação do joelho. Portanto, o espaço articular do joelho não se apresentará aberto nesta projeção.

Observações Complementares

A distorção, que é um erro na representação do tamanho e do formato da imagem radiográfica, pode ser minimizada por quatro fatores de controle:

1. DFoFi Aumento da DFoFi diminui a distorção (também aumenta a definição).

2.DOF Diminuição daDOFdiminui a distorção (combinada a um pequeno ponto focal, a diminuição da DOF também aumenta a definição).

3. Alinhamento do ObjetoA distorção é diminuída com o alinhamento correto do objeto (o plano do objeto está paralelo ao plano do filme).

4. RC Oposicionamento correto do RC reduz a distorção porque a porção mais central do feixe de raios X com a menor divergência é mais bem usada.

Efeito Anódico

O efeitoanódico descreve um fenômeno no qual a intensidade da radiação emitida da extremidade do catodo, do feixe de raios - X, é maior que aquela na extremidade do anodo. Issoé devido ao desenho angulado da face do anodo, de forma que há maior atenuação ou absorção dos raios - X na extremidade do anodo. A razão disso é que aqueles raios - X emitidos de pontos mais profundos do anodo devem atravessar maior quantidade de material do anodo antes de saírem na extremidade do anodo, que aqueles emitidos na direção do catodo. Estudos mostram que a diferença na intensidade do feixe de raios - X entre as extremidades catodo e anodo pode variar de 30% a 50%, dependendo do ângulo-alvo, utilizando-se um filme de 43 cm com DFoFi de 100 cm Fig. 04 .  Em geral, quanto menor o ponto focal, maior o efeito anódico. Este efeito é mais acentuado em menor DFoFi porque, à medida que a DFoFi é reduzida, aumenta o ângulo ou a difusão do feixe que deve ser usado para cobrir um determinado tamanho de campo, como demonstrado na Fig. 04 , Assim, o efeito anódico é mais acentuado quando se usa um filme maior, utilizando-se um menor ponto focal e uma DFoFi pequena.

Considerações de Posicionamento

A obtenção de exposições ótimas de determinadas partes do corpo que possuem uma variação significativa da espessura ao longo do eixo do feixe de raios - X deve incluir o uso correto do efeito anódico,colocando-se a parte mais espessa da região a examinar em relação ao catodo. (As extremidades catodo e anodo do tubo de raios - X são geralmente marcadas na cúpula protetora, próximo às conexões dos cabos.); O abdome, a coluna vertebral eas extremidades de ossos longos são exemplos comuns de estruturas anatômicas que variam suficientemente em espessura ou densidade para que seja recomendado o uso correto do efeito anódico a fim de se obterem imagens radiográficas ótimas.  Exceção: Deve-se notar que nem sempre é praticável ou mesmo possível tirar vantagem do efeito anódico (depende da condição do paciente ou da disposição, em uma sala, do aparelho de raios - X).

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